| Русский Русский | English English |
   
Главная Архив номеров
17 | 04 | 2024
2023, 06 июнь (June)

DOI: 10.14489/hb.2023.06.pp.016-021

Баранчик В. П., Закиров М. Ф.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РЕЗАНИЯ ГРУНТОВ И ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН
(c. 16-21)

Аннотация. Рассматривается процесс резания грунтов и горных пород. Экспериментальные исследования показывают, что на режущей поверхности происходит формирование конусообразного клина. Уплотненное ядро деформированного материала способствует образованию растягивающих сил, под действием которых происходит разрушение материала по поверхностям скольжения под углом сдвига. Предложена энергетическая модель резания грунтов и горных пород при бурении скважин, состоящая из четырех частей. Модель направлена на минимизацию энергоемкости процесса резания при бурении скважин. Предлагается определять частоту вращения долота по длине трещины, возникающей при хрупком разрушении материалов.

Ключевые слова: энергетическая модель; резание; грунт; горная порода; бурение скважин; напряжение; разрушение; длина трещины; долото; частота вращения.

 

Baranchik V. P., Zakirov M. F.
ENERGY MODEL OF SOILS AND ROCKS CUTTING DURING WELL DRILLING
(pp. 16-21)

Abstract. The article deals with the process of cutting soils and rocks. Experimental studies show that a coneshaped wedge is formed on the cutting surface. The compacted core of the deformed material contributes to the formation of tensile forces, under the action of which the material is destroyed along the sliding surfaces at a shear angle. An energy model for cutting soils and rocks while drilling wells, consisting of four parts, is proposed. The model is aimed at minimizing the energy consumption of the cutting process during well drilling. It is proposed to determine the chisel rotation speed by the length of the crack that occurs during brittle fracture of materials.

Keywords: Energy model; Cutting; Soil; Rock; Well drilling; Tension; Destruction; Crack length; Chisel; Rotational speed.

Рус

В. П. Баранчик, М. Ф. Закиров (Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова, Ижевск, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.  

Eng

V. P. Baranchik, M. F. Zakirov (Kalashnikov Izhevsk State Technical University, Izhevsk, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.  

Рус

1. Ящерицын П. И., Фельдштейн Е. Э., Корниевич М. А. Теория резания: учебник. Минск: Новое знание, 2005. 512 с.
2. Ветров Ю. А. Закономерности энергоемкости резания грунтов // Горные, строительные и дорожные машины: Респ. межвед. науч.-техн. сб. 1983. Вып. 36. С. 7 – 14.
3. Зеленин А. Н. Лабораторный практикум по резанию грунтов. М.: Высш. шк., 1969. 310 с.
4. Берестов Е. И., Смоляр А. П. Сопротивление грунтов резанию: монография. Могилев: Белорусско-Российский ун-т, 2008. 178 с.
5. Баловнев В. И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожностроительных машин: учеб. пособие для вузов. М.: Машиностроение, 1994. 432 с.
6. Мирсаяпов И. Т., Брехман А. И., Королева И. В., Иванова О. А. Прочность и деформации песчаных грунтов при трехосном циклическом нагружении // Изв. КГАСУ. 2012. № 3(21). С. 58 – 63.
7. Балденко Ф. Д. Расчеты бурового оборудования: учеб. пособие. М.: РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина, 2012. 428 с.
8. Сериков Д. Ю. Повышение эффективности шарошечного бурового инструмента с косозубым вооружением: дис. ... д-ра техн. наук: 05.02.13. М.: НИУ имени М. И. Губкина, 2018. 433 с.
9. Артемьев К. А. О возможности использования теории предельного равновесия сыпучей среды для определения сопротивления грунтов резанию и копанию // Исследования и испытания дорожных и строительных машин: сб. тр. СибАДИ. Омск, 1975. Вып. 53. Сб. 6. С. 3 – 8.
10. Пенчук В. А. Повышение эффективности рабочих процессов землеройных машин интенсификацией в массиве грунта напряжений разрыва. Макеевка: Изд-во ДГАСА, 1995. 112 с.
11. Баранчик В. П., Закиров М. Ф. Определение рациональных параметров резания при бурении перемежающихся по крепости пород // Техника и технология транспорта. 2019. № S13. С. 25.
12. Баранчик В. П. Модель резания грунта при бурении скважин // Междунар. науч.-техн. конф. Интерстроймех-2020: сб. ст. Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2020. С. 81 – 85.
13. Добровольский В. И., Добровольский С. В. Сопротивление материалов: учебник по курсу «Сопротивление материалов». Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2011. 404 с.
14. Александров А. В. Основы теории упругости и пластичности. М.: Высш. шк., 2001. 399 с.
15. Махутов Н. А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность. Новосибирск: Наука, 2005. 1103 с.

Eng

1. Yashcheritsyn P. I., Fel'dshteyn E. E., Kornievich M. A. (2005). Theory of cutting: textbook. Minsk: Novoe znanie. [in Russian language]
2. Vetrov Yu. A. (1983). Patterns of energy consumption of cutting soils. Mining, construction and road machines: republican interdepartmental scientific and technical collection, 36, pp. 7 – 14. [in Russian language]
3. Zelenin A. N. (1969). Laboratory workshop on cutting soils. Moscow: Vysshaya shkola. [in Russian language]
4. Berestov E. I., Smolyar A. P. (2008). Soil resistance to cutting: monograph. Mogilev: Belorussko-Rossiyskiy universitet. [in Russian language]
5. Balovnev V. I. (1994). Modeling the processes of interaction with the environment of the working bodies of road-building machines: a textbook for universities. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
6. Mirsayapov I. T., Brekhman A. I., Koroleva I. V., Ivanova O. A. (2012). Strength and deformation of sandy soils under triaxial cyclic loading. Izvestiya KGASU, 21(3), pp. 58 – 63. [in Russian language]
7. Baldenko F. D. (2012). Calculations of drilling equipment: textbook. Moscow: RGU nefti i gaza imeni I. M. Gubkina. [in Russian language]
8. Serikov D. Yu. (2018). Increasing the Efficiency of the Cone Drilling Tool with Helical Gears. Moscow: NIU imeni M. I. Gubkina. [in Russian language]
9. Artem'ev K. A. (1975). On the possibility of using the theory of limit equilibrium of a granular medium to determine the resistance of soils to cutting and digging. Research and testing of road and construction machines: a collection of works of SibADI, (6), pp. 3 – 8. Omsk. [in Russian language]
10. Penchuk V. A. (1995). Increasing the efficiency of working processes of earthmoving machines by intensifying rupture stresses in the soil massif. Makeevka: Izdatel'stvo DGASA. [in Russian language]
11. Baranchik V. P., Zakirov M. F. (2019). Determination of rational cutting parameters when drilling rocks intermittent in hardness. Tekhnika i tekhnologiya transporta, S13. [in Russian language]
12. Baranchik V. P. (2020). Soil cutting model when drilling wells. International scientific and technical conference Interstroymekh-2020: collection of articles, pp. 81 – 85. Samara: Samarskiy gosudarstvenniy tekhnicheskiy universitet. [in Russian language]
13. Dobrovol'skiy V. I., Dobrovol'skiy S. V. (2011). Strength of materials: textbook for the course "Strength of materials". Izhevsk: Izdatel'stvo IzhGTU. [in Russian language]
14. Aleksandrov A. V. (2001). Fundamentals of the theory of elasticity and plasticity. Moscow: Vysshaya shkola. [in Russian language]
15. Mahutov N. A. (2005). Structural strength, resource and technogenic safety. Novosibirsk: Nauka. [in Russian language]

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/hb.2023.06.pp.016-021

и заполните  форму 

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

.

 

Eng

This article  is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 500 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/hb.2023.06.pp.016-021

and fill out the  form  

 

.

 

 
Поиск
Кто на сайте?
Сейчас на сайте находятся:
 80 гостей на сайте
Баннер
Баннер
Rambler's Top100 Яндекс цитирования